Biofísica 2 P Jul 25 TM9 - 1. Termodinámica

La figura representa la temperatura en función del calor recibido por 200 g de cobre cuando se lo calienta desde 25ºC hasta su temperatura de fusión (1085 ºC) y se lo funde totalmente. Si Q1 indica el calor recibido para alcanzar la temperatura de fusión y Q2 el calor total recibido hasta fundir completamente el cobre.

 

Datos del cobre: calor latente de fusión 50 cal/g; calor especifico en estado sólido 0,09 cal/g ºC

Calcule:

 

a.     Los valores (en kilocalorías) de Q1 y Q2

 

Q1 = m ce (Tf - Ti)

 

Donde

Q1 = calor absorbido por el cobre para llegar a la temperatura de fusión

m = masa de cobre = 200 g

ce = calor especifico en estado sólido = 0,09 cal/g ºC

Ti = temperatura inicial = 25ºC

Tf = temperatura final = 1085 ºC

 

Reemplazando

Q1 = 200 g 0,09 cal/g ºC (1085 º C - 25 ºC) = 19080 cal = 19,08 kcal

 

 

Q2 = Q1 + Qf

 

Donde

Q2 = calor total recibido

Qf = calor de fusión = m Lf

Lf = calor latente de fusión = 50 cal/g

 

 

Reemplazando

Q2 = 19080 cal + 200 gr 50 cal/gr = 29080 cal = 29,08 kcal

 

 

b.    El calor total recibido por el cobre (en kcal) al momento que restan fundir 150 g

 

 Q = Q1 + Qf2

 

Donde

Q = calor total recibido al momento de fundir 15 gr

Qf2 = calor de fusión = m2 Lf

m2 = masa de cobre a fundir = 200 gr - 150 gr = 50 g

 

 

Reemplazando

Q = 19080 cal + 50 gr 50 cal/gr = 21580 cal = 21,58 kcal